Простое дистанционное управление игрушками с помощью света

С помощью несложного электронного устройства и обычного карманного фонаря можно создать устройство дистанционного управления на расстоянии до 5 м. Система дистанционного управления состоит из генератора световых импульсов и приемника прерывистых световых колебаний.

Генератор световых импульсов (рис. а) — несимметричный мультивибратор (транзисторы V1, V2). Транзистор V3 — усилитель тока, нагрузкой которого является лампа фонаря Н1.

Применение несимметричного мультивибратора объясняется тем, что нить лампы нагревается быстрее, чем остывает, поэтому для получения симметричных световых импульсов, длительность которых равна длительности паузы, продолжительность включения лампы должна быть несколько меньше продолжительности ее выключения. При указанных на схеме данных элементов частота колебаний мультивибратора около 10 Гц.

Транзисторы V1, V2 — МП39—МП42 со статическим коэффициентом передачи тока h21э > 30, транзистор V3 — серии ГТ403 с любым буквенным индексом и .с коэффициентом передачи тока h21э >,30. Резисторы — МЛТ-0,125, конденсаторы К53-1 или К52-1. Лампа Н1 — МН2,5-0,4 (2,5 В X 0,4 А).

Генератор прерывистого светового сигнала размещается непосредственно в корпусе цилиндрического фонаря, у которого с целью высвобождения места для деталей генератора один элемент 373 заменяют на 332.

Приемник световых колебаний и исполнительное устройство состоит из фотодатчика, усилителя импульсов, порогового устройства, усилителя постоянного тока и триггера (рис. б). Когда импульсы света попадают на чувствительный слой фоторезистора R1, в его цепи протекает импульсный ток, создающий на резисторе R2 импульсы напряжения. Эти импульсы подаются через конденсатор С1 на двухкаскадный усилитель (транзисторы V2 и V3). С нагрузки усилителя (резистор R6) импульсы поступают на пороговое устройство — диод V4, резистор R8, конденсаторы С3, С4 и стабилитрон V5. Если на датчик поступает серия световых импульсов, конденсаторы заряжаются до напряжения стабилизации стабилитрона.

При одном - двух импульсах напряжение на конденсаторах будет небольшое и стабилитрон останется по-прежнему закрытым, при постоянном освещении датчика конденсаторы вообще не будут заряжаться.

Как только через стабилитрон потечет ток, транзистор V6 откроется и реле К1 сработает, замкнув контактами К1.1 пусковую цепь триггера. Поскольку конденсатор С5 был до этого заряжен (через резистор R14 и контакты К2.1), а транзистор V8 закрыт, то теперь этот транзистор откроется.

Сработает реле К2 и контактами К2.1 подключит резистор R16 к источнику питания (этим будет обеспечен режим самоблокировки реле), а контактами К2.2 подаст питание на двухгнездовую розетку X1. Загорится сигнальная лампа Н1.

Как только световые импульсы перестанут поступать на фоторезистор, реле К1 отпустит, его контакты К1.1 возвратятся в исходное положение. Конденсатор С5 разрядится через резисторы R13 и R14, а конденсаторы С3 и С4 — через резистор R7 и переход эмиттер — коллектор открытого транзистора V3.

При следующей серии световых импульсов, направленных на фоторезистор R1, вновь сработает реле К1 и подключит контактами К1.1 разряженный конденсатор С5 к базе транзистора V8. Напряжение на базе упадет до нуля, и реле К2 отпустит. Контакты К2.1 и К2.2 возвратятся в первоначальное положение, и напряжение питания будет снято с розетки X1.

Коммутатор питается от сети без понижающего трансформатора. Роль ограничителя напряжения, поступающего на двухполупериодный выпрямитель (диоды V10—V13)> выполняет конденсатор С7. Этот конденсатор разряжается через резистор R18, когда коммутатор отключен от сети.

Резистор R19 ограничивает ток через диоды выпрямителя в момент включения коммутатора в сеть.

Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором Сб. Усилитель постоянного тока и триггер питаются стабильным напряжением, снимаемым со стабилитрона V9. Напряжение, поступающее на фоторезистор и импульсный усилитель, дополнительно стабилизируется с помощью стабилитрона VI.

Транзисторы V2, V3, V6—V8 могут быть указанных на схеме серий (с любым буквенным индексом) с коэффициентом h21э > 40.

Диод Д220 можно заменить н-а Д104—Д106, стабилитрон Д814А — на Д808.

Реле К1 — типа РЭС-10 (паспорт ФРС4.524.303), К2 — РЭС-22 (паспорт РФ4.500.129). Контакты К2.2 рассчитаны на ток не более 0,2 А. Если же ток, потребляемый нагрузкой, превышает это значение, следует включить в розетку XI реле переменного тока МКУ-48 (например, паспорт РА4.506.243П), а через его контакты питать нагрузку.

Резисторы могут быть типа MЛT, МТ, ВС, конденсатор С7 — бумажный, любого типа, на рабочее напряжение не менее 400 В. Электролитические конденсаторы — К52-1.

Стабилитрон V9 следует установить на теплоотводящий радиатор, позволяющий рассеивать мощность 3 Вт.

Налаживание коммутатора сводится к проверке режимов, указанных на схеме. При необходимости напряжение на коллекторе транзистора V2 устанавливают точнее — подбором резистора R3*, а на коллекторе транзистора V3 — подбором резистора R5*.